UHPC用量大增79%，高性能混凝土成建筑行业新宠

UHPC用量大增79%，高性能混凝土成建筑行业新宠

高性能混凝土（Ultra-High Performance Concrete，简称UHPC）是一种具有超高强度、高耐久性和优异工作性能的水泥基复合材料，正在引领建筑行业的新潮流。它不仅适用于大跨度梁和高层建筑，还能显著提高建筑的空间利用率和使用寿命。此外，自密实混凝土和高性能纤维混凝土也在各自领域展现出独特优势，推动了建筑行业的技术创新和发展。这些新型建筑材料的应用，使得建筑结构设计更加灵活多样，同时也提升了建筑的整体性能和环保性。

我国于上世纪90年代开始研究UHPC，取得了一系列阶段性研究成果。2006年，迁曹铁路滦柏干渠大桥首次应用UHPC，开启了其在工程建设中的实际应用。近年来，随着技术的不断进步和工程需求的增加，UHPC的应用范围迅速扩大。2023年，中国UHPC用量超过14.6万平方米，同比增长79%，显示出强劲的发展势头。

UHPC采用精细化原材料和优化颗粒级配制成，主要由水泥、硅灰、石英砂、石英粉、高效减水剂、钢纤维以及微量添加剂等组成。其微观结构致密均匀，水泥颗粒充分水化，形成大量水化产物。钢纤维的均匀分布使得UHPC在受到外力作用时，能够形成有效的三维受力体系，提高构件的承载能力。此外，UHPC中的微裂缝和孔隙较少，具有较好的耐久性和抗渗性能。

与传统混凝土相比，UHPC具有显著的技术优势：

1. 高强度与高韧性：UHPC的抗压强度可达200MPa以上，是普通混凝土的5-10倍。同时，其拉伸应变能力是普通混凝土的100倍以上，能更好地分散压力，提高抗震性能。

2. 高耐久性与抗渗性：UHPC的孔隙率仅为2%-5%，是普通混凝土的1/10，能够有效抵御水分、化学物质的侵蚀，延长使用寿命。

3. 优异的抗裂性能：UHPC中的钢纤维能够有效抑制裂缝的产生和发展，提高构件的抗裂性能。

4. 施工便捷与环保节能：UHPC构件采用预制加工方式，施工现场无需大量湿作业，减少了施工周期和人力成本。同时，UHPC材料本身具有环保性能，生产过程中产生的废弃物较少，符合绿色建筑的发展趋势。

UHPC在多个领域展现出独特优势，推动了建筑行业的技术创新和发展：

1. 桥梁工程：UHPC在桥梁工程中的应用最为广泛，占比达到39%。例如，钢-UHPC组合梁、桥梁构件连接（湿接缝）等应用，显著提高了桥梁的承载能力和耐久性。

2. 风电结构：2023年新增UHPC用量的较大部分来自风电结构，主要用于预制塔筒管片，用量占比达到25%。UHPC的高强度和轻质特点，使得风电塔筒可以设计得更高、更稳定。

3. 建筑领域：UHPC在建筑中的应用主要包括预制幕墙、墙板和结构构件。其优异的力学性能和耐久性，为建筑设计提供了更大的灵活性。

4. 维修加固：虽然目前维修加固用量不高，占比约1%，但UHPC在在役桥梁快速维修和加固方面的应用潜力巨大。

随着国家对UHPC发展的积极推动，各地政府相继出台相关政策和标准，支持其推广和应用。目前，UHPC已开始应用于我国工程建设各领域。根据CCPA-UHPC分会数据，2023年1月-12月，中国UHPC用量超过14.6万平方米，其中，56%使用UHPC预混料，约18万吨；其余44%为直接使用原材料制备UHPC。与2022年相比，2023年中国UHPC用量增加了6.5万平方米，增幅达79%。

未来，UHPC将在以下几个方面展现出广阔的发展前景：

1. 绿色建筑：UHPC的环保性能和长寿命特点，使其成为绿色建筑的理想选择。

2. 智能建造：UHPC与BIM技术和AI应用的结合，将推动智能建造技术的发展。

3. 基础设施升级：在桥梁、隧道等基础设施建设中，UHPC的应用将更加广泛。

4. 特种工程：UHPC在超低能耗建筑、特殊环境下的工程应用将不断拓展。

高性能混凝土作为建筑行业的重要创新材料，不仅提升了工程质量和效率，还为绿色建筑和可持续发展提供了新的解决方案。随着科技的不断进步和建筑行业的持续发展，UHPC将在未来发挥更加重要的作用，引领建筑行业的新潮流。